電子天線的工作原理
當(dāng)導(dǎo)體上通以高頻電流時(shí)，在其周圍空間會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng) 與磁場(chǎng)。按電磁場(chǎng)在空間的分布特性，可分為近區(qū)，中間區(qū)，遠(yuǎn)區(qū)。設(shè)R為空間一點(diǎn)距導(dǎo)體的距離，在時(shí)的區(qū)域稱近區(qū)，在該區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)與導(dǎo)體中電流,電壓有緊密的聯(lián)系。
在的區(qū)域稱為遠(yuǎn)區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)電磁場(chǎng)能離開導(dǎo)體向空間傳播，它的變化相對(duì)于導(dǎo)體上的電流電壓就要滯后一段時(shí)間，此時(shí)傳播出去的電磁波已不與導(dǎo)線上的電流、電壓有直接的聯(lián)系了，這區(qū)域的電磁場(chǎng)稱為輻射場(chǎng)。
需要指出，當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L 遠(yuǎn)小于波長(zhǎng) λ 時(shí)，輻射很微弱;導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L增大到可與波長(zhǎng)相比擬時(shí)，導(dǎo)線上的電流將大大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射。
發(fā)射天線正是利用輻射場(chǎng)的這種性質(zhì)，使傳送的信號(hào)經(jīng)過(guò)發(fā)射天線后能夠充分地向空間輻射。如何使導(dǎo)體成為一個(gè)有效輻射體導(dǎo)系統(tǒng)呢？這里我們先分析一下傳輸線上的情況，在平行雙線的傳輸線上為了使只有能量的傳輸而沒有輻射，需要保證兩線結(jié)構(gòu)對(duì)稱，線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)電流大小和方向相反，且兩線間的距離<π。要使電磁場(chǎng)能有效地輻射出去，就需要破壞傳輸線的這種對(duì)稱性，如采用把二導(dǎo)體成一定的角度分開，或是將其中一邊去掉等方法，都能使導(dǎo)體對(duì)稱性破壞而產(chǎn)生輻射。
將開路傳輸或距離終端π/4處的導(dǎo)體成直狀分開，此時(shí)終端導(dǎo)體上的電流已不是反相而是同相了，從而使該段導(dǎo)體在空間點(diǎn)的輻射場(chǎng)同相迭加，構(gòu)成一個(gè)有效的輻射系統(tǒng)。這就是簡(jiǎn)單，基本的單元天線，稱為半波對(duì)稱振子天線，其特性阻抗為75Ω。電磁波從發(fā)射天線輻射出來(lái)以后，向四面?zhèn)鞑コ鋈?，若電磁波傳播的方向上放一?duì)稱振子，則在電磁波的作用下，天線振子上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如此時(shí)天線與接收設(shè)備相連，則在接收設(shè)備輸入端就會(huì)產(chǎn)生高頻電流。這樣天線就起著接收作用并將電磁波轉(zhuǎn)化為高頻電流，也就是說(shuō)此時(shí)天線起著接收天線的作用，接收效果的好壞除了電波的強(qiáng)弱外還取決于天線的方向性和半邊對(duì)稱振子與接收設(shè)備的匹配。
